项目中经常会使用YK和YX功能,DI操作,简单来说就是外部输入高电平,软件检测信号就为1;外部信号输入低电平,软件检测信号就为0;依据这样的设计,我们来看一下字符驱动该如何完成。
下面介绍一种有IO控制和74HC595扩展控制DO的混合YK;
为什么要加74HC595芯片?
1、CPU的关键不够用
2、锁存作用,595是一种移位的锁存器,就是CPU程序复位后,锁存外部的状态不发送变化;比如:外部接触器断开时序有要求;
字符驱动的模型还是套用gpio系统;
1、模块的入口函数
module_init(at91_dido_init);
module_exit(at91_dido_cleanup);
MODULE_DESCRIPTION ("AT91 dido DRIVER");
MODULE_VERSION(DRV_VERSION);
MODULE_AUTHOR ("Jack");
MODULE_LICENSE ("GPL");
2、创建init和cleanup函数
定义初始化信息, 定义YK YX控制的结构体
struct dido_pin
{
ulong DI_YX[MAX_YX_NUMBER];/*PA0~PA7*//*PE8~PE10*/
ulong pin_shcp; //shift register clock input
ulong pin_stcp; //storage register clock input
ulong pin_ds; //serial data input
};
struct St_dido
{
dev_t dev_major;
char di_stat[MAX_YK_NUMBER];
char do_stat[MAX_YK_NUMBER];//目前为一一对应关系
struct dido_pin Dido_pin;
atomic_t open_count;
struct mutex dido_mudex;//互斥锁
struct cdev dido_dev;//
struct class *dido_class;
struct device *dido_device;
};
3、注册及注销驱动流程
定义YX对应的硬件管脚和595控制管脚
static int __init at91_dido_init(void)
{
int retval = -1;
int inum = 0;
dev_t dev_id;
// 分配一个结构
pdido = (struct St_dido *)kzalloc(sizeof (struct St_dido),GFP_KERNEL);
if(!pdido)
{
printk("%s:kzalloc failded from:%s\n", __func__,DIDO_DETECT_NAME);
return -ENOMEM;
}
//init low dido pin
for( inum=0; inum < 6; inum ++ )
{
pdido->Dido_pin.DI_YX[inum] = AT91_PIN_PE0+inum;
}
pdido->Dido_pin.DI_YX[6] = AT91_PIN_PC16;
pdido->Dido_pin.DI_YX[7] = AT91_PIN_PC21;
pdido->Dido_pin.pin_shcp = AT91_PIN_PD28;
pdido->Dido_pin.pin_stcp = AT91_PIN_PD31;
pdido->Dido_pin.pin_ds = AT91_PIN_PD19;
//printk("dido_pin:green:%d\n",pwdt->wdg_pin);
mutex_init(&(pdido->dido_mudex));
//pwdt->open_count = ATOMIC_INIT(0);//初始化为0
//分配主设备号
if (dido_major) {
dev_id = MKDEV(dido_major, 0);
retval = register_chrdev_region(dev_id, MAX_DIDO_NB,
DIDO_DETECT_NAME);
} else {
retval = alloc_chrdev_region(&dev_id, 0, MAX_DIDO_NB,
DIDO_DETECT_NAME);
dido_major = MAJOR(dev_id);
}
if(retval<0)
{
printk("dido: register error!\n");
goto error_malloc;
}
else
printk("dido:dido_major:%d\n",dido_major);
cdev_init(&(pdido->dido_dev), &at91_dido_fops);
retval = cdev_add(&(pdido->dido_dev), dev_id,MAX_DIDO_NB);
if(retval<0)
{
printk("dido:cdev_add faidido!!!\n");
goto error_reg;
}
//创建类
pdido->dido_class = class_create(THIS_MODULE,DIDO_DETECT_NAME);
if(!pdido->dido_class)
{
printk("dido:class_create error!\n");
goto error_cdev;
}
pdido->dido_device= device_create(pdido->dido_class, NULL,
MKDEV(dido_major, 0),
NULL, DIDO_DETECT_NAME);
if(!pdido->dido_device)
{
printk("dido:device_create error!\n");
goto error_class;
}
for(inum=0; inum<MAX_YX_NUMBER;inum++)
{
pdido->di_stat[inum] = 1;
pdido->do_stat[inum] = 0;
}
return 0;
error_class:
class_destroy(pdido->dido_class);
error_cdev:
cdev_del(&(pdido->dido_dev));
error_reg:
unregister_chrdev_region(dev_id,MAX_DIDO_NB);
error_malloc:
kfree(pdido);
return retval;
}
static void __exit at91_dido_cleanup(void)
{
int inum = 0;
dev_t dev_id;
dev_id = MKDEV(dido_major,0);
if(pdido->dido_device)
{
device_destroy(pdido->dido_class,MKDEV(dido_major, 0));
}
if(pdido->dido_class)
{
class_destroy(pdido->dido_class);
}
// del cdev
cdev_del(&(pdido->dido_dev));
if(dido_major)
{
unregister_chrdev_region(dev_id,MAX_DIDO_NB);
}
//mutex destory
mutex_destroy(&pdido->dido_mudex);
for(inum=0;inum<MAX_YX_NUMBER;inum++)
{
pdido->di_stat[inum] = 1;
pdido->do_stat[inum] = 0;
}
//释放内存
kfree(pdido);
printk("dido:mod is cleanup.\n");
}
4、595驱动
static int set_74hc595_shiftreg( struct St_dido *pdido, unsigned char index, int data )
{
int i = 0;
int tmpdata = 0;
//获取原DO值同步到变量中
for ( i = 0; i < 8; i ++ )
{
if ( pdido->do_stat[i] )
{
tmpdata |= (0x01 << i);
}
else
{
tmpdata &= ~(0x01 << i);
}
}
printk(" tmpdata=0x%x\n",tmpdata);
//操作移位寄存器
for ( i = 0; i < 8; i ++ )
{
if ( (tmpdata & 0x80) == 0x80 )
{
gpio_set_value(pdido->Dido_pin.pin_ds, 1);
}
else
{
gpio_set_value(pdido->Dido_pin.pin_ds, 0);
}
tmpdata = tmpdata << 1;
gpio_set_value(pdido->Dido_pin.pin_shcp, 0);
ndelay(200);
gpio_set_value(pdido->Dido_pin.pin_shcp, 1);
ndelay(200);
}
gpio_set_value(pdido->Dido_pin.pin_stcp, 0);
ndelay(200);
gpio_set_value(pdido->Dido_pin.pin_stcp, 1);
ndelay(200);
return 0;
}
5、驱动的操作方法
static struct file_operations at91_dido_fops={
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = NULL,
.read = NULL,
.write = NULL,
.unlocked_ioctl = at91_dido_ioctl,
.open = at91_dido_open,
.release = at91_dido_close,
};
6、控制方法实现函数
static long at91_dido_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long args)
{
int ret = 0;
int didex = 0;
char stat_buff[22]={0};
unsigned char do_index = 0xff;
struct St_dido*pdido;
pdido = (struct St_dido *)filp->private_data;
//检查命令的有效性
if ((_IOC_TYPE(cmd) != DIDO_MAGIC_NB) || (_IOC_NR(cmd) > DIDOE_IOC_MAXNR))
{
printk("%s:CMD error\n",__func__);
return -EINVAL;
}
//printk("at91_dido_ioctl!!\n");
//判断空间是否可访问
if(_IOC_DIR(cmd) & _IOC_READ)
{
if(!access_ok(VERIFY_WRITE,(void *)args,_IOC_SIZE(cmd)))
return -EFAULT;
}
else if(_IOC_DIR(cmd) & _IOC_WRITE)
{
if(!access_ok(VERIFY_READ,(void *)args,_IOC_SIZE(cmd)))
return -EFAULT;
ret = __get_user(do_index, (__u8 __user *)args);
if(ret)
return -EFAULT;
else if((do_index>MAX_YK_NUMBER) || (do_index<=0))
return -EINVAL;
do_index--;
// printk("do_index:%d\n",do_index);
}
//互斥锁
if(mutex_lock_interruptible(&(pdido->dido_mudex)))
{
return -ERESTARTSYS;
}
switch(cmd)
{
case DIDO_DO_OUTPUT_HIGH:
// 放入等待队列
pdido->do_stat[do_index] = 1;
set_74hc595_shiftreg( pdido, do_index, 1 );
break;
case DIDO_DO_OUTPUT_LOW:
// 放入等待队列
pdido->do_stat[do_index] = 0;
set_74hc595_shiftreg( pdido, do_index, 0 );
break;
case DIDO_GET_STATUSE:
for(didex = 0; didex < MAX_YX_NUMBER; didex ++)
{
pdido->di_stat[didex] = gpio_get_value(pdido->Dido_pin.DI_YX[didex]);
}
memcpy(stat_buff,pdido->do_stat,MAX_YK_NUMBER);
memcpy(stat_buff+MAX_YK_NUMBER,pdido->di_stat,MAX_YX_NUMBER);
if (__copy_to_user((void __user *)args,stat_buff,sizeof(stat_buff)))
{
mutex_unlock(&(pdido->dido_mudex));
return -EFAULT;
}
break;
default:
printk("outage:error cmd %d.\n", cmd);
mutex_unlock(&(pdido->dido_mudex));
return -EINVAL;
}
mutex_unlock(&(pdido->dido_mudex));
return ret;
}
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